覆膜电气设备及其制造方法技术

电池元件（２）被每一都包括具有热熔合树脂层的外壳膜（４、５）夹在中间并被外壳膜（４、５）包围，并被围绕整个外围通过热熔合形成的热熔合区域（６）密封。通过交联外壳膜（５）在热熔合区域（６）的一部分中形成交联结构部分（１３），并形成气体释放腔室（１２），其引导端定位在交联结构部分（１３）中。气体释放腔室（１２）是沿着其外围被热熔合区（６）包围的部分，并且其中没有外壳膜（４、５）未热熔合。两端开口的导管（１４）连接到气体释放腔室（１２），同时被夹在外壳膜（４、５）之间，其引导端定位在气体释放腔室（１２）中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种覆膜电气设备及其制造方法，该电气设备具有例如用被膜构成的封装材料密封的以化学电池和电容器代表的化学电池元件、容性元件等等的电气设备元件。
技术介绍
一种类型的覆膜电气设备是膜封装电池。通常，已知一种膜封装电池，其包括在其厚度方向上从两侧被外壳膜夹着的电池元件，相对的外壳膜沿着电池元件的外围彼此粘接，以将电池元件和电解液一起密闭地密封(下文中简称“密封”)。通常使用具有金属层和热熔合树脂层的叠层的电气设备膜作为该外壳膜，并通过彼此熔合该热熔合树脂层使外壳膜彼此粘接。顺便说一下，当在使用中将超过额定范围的电压施加到电池时，由于电解溶剂的电解，导致可能在电池内部产生气体核素。而且，当在超过额定范围的高温下使用电池时，由于电解盐等的电解还产生导致产生气体核素的材料。基本上，理想的是，在额定范围内使用电池，以避免气体产生。然而，如果由于某种原因电池的控制电路不能正常运行而施加了异常的电压，或者如果由于某种原因在电池周围温度异常升高，则在一些情况中可能在电池内部产生大量气体。电池内气体的产生导致电池内压力的增加。为了避免电池由于内部压力极大增加而爆炸，很多使用高坚硬封装材料例如金属罐和厚树脂膜制的电池具有压力安全阀，用于当电池内部压力增加时允许气体排出到电池外部。然而，在采用膜作为封装材料的膜封装电池中，在结构上很难提供压力安全阀。如果膜封装电池中的内部压力极大增加，-->则包括电池元件的膨胀，并且膜最后爆炸，导致气体从爆炸点喷出。然而，不能够判断爆炸的地方。因此，根据膜爆炸的位置，爆炸可能不利地影响周围的设备和部件。通常的情况是，还可以使用电池作为用于车辆例如汽车和多种机器(作为示例)或者它们的电子部件的能量源。由于从电池内部产生的气体可能包括易燃材料和腐蚀性材料，所以应当将重点放在怎样处理爆炸气体。JP2003-45380A(专利文献1)描述了一种车载电池，其包括在电池盒内的气体流动路径，其中气体流动路径接合到排气管，在电池盒内产生的气体通过该排气管排放到汽车外面。JP2002-324526A(专利文献2)又描述了一种膜封装电池，其包括通过侣箔多层密封并被由膜构成的多种覆盖材料覆盖的电池元件，每一覆盖材料都具有开口。每个覆盖材料都可热收缩并覆盖电池元件，使得它们的开口彼此不重叠。根据专利文献2中描述的电池，当从电池元件产生气体时，铝箔破裂，导致气体从其喷出。喷出的气体从内部到外部顺序穿过各个覆盖材料的开口。当电池被加热时，各种覆盖材料收缩，使得内侧上的覆盖材料的开口被外侧上的覆盖材料所密封。以这种方式，避免了包括氧气的外部空气流入到电池的内部，由此避免电池的燃烧等等。在电池周围，通常有多种元件，例如电池的端子、连接到端子的外围电路、电池的触点等等，当应用电解液时，它们会带来例如腐蚀、故障等等问题。从电池喷出的气体可能包括电解液的薄雾等等，所以为了避免由于气体喷出而导致的问题，如在专利文献1中所述的，优选使用导管将气体引导到远离会产生问题的这些元件的位置，并从这些位置排放出去。在这种情况中，导管必须密闭地连接到封装材料。如在专利文献1中，在车载电池中，封装材料通常是高强度的部件，其自身具有足够的厚度和硬度。对于这种部件，通过应用适当的装配结构或者增加密封件例如O圈可以很容易地将导管密闭地连接到其-->上。然而，通常用于膜封装电池以从特定位点排放在内部产生的气体的结构包括：在作为封装材料的膜的粘接区域的一部分中，形成这样的区域，其具有比剩余部分更低的粘接强度，并从该区域将气体排放出去。常规的膜封装电池产生了上述的问题，因为仅仅提出了紧邻电池释放气体的机构。因此，企图将导管连接到膜封装电池以用于引导气体。然而，简单连接的导管导致在确保膜的密封性上存在困难，因为导管连接到在排放气体的位置处的膜上，也就是，在呈现出低粘接强度的区域中。结果，根据施加到膜和导管接点的应力，膜在和导管的接点处剥离，使得气体泄漏，由此可能不能将气体引导到期望的位置。另一方面，在专利文献2中所描述的膜封装电池中，简单地移动以多层覆盖电池元件的各覆盖材料的开口，而不需要形成具有较低粘接强度的区域，使得导管可以密闭地连接到最外部的开口。然而，由于专利文献2中描述的膜封装电池以多层覆盖电池元件，所以与通常膜封装电池相比，不仅使用的覆盖材料的量极大增加，而且覆盖步骤也大大增加。这些问题对于具有可能产生气体的电气设备元件的、被外壳膜密封的覆膜电气设备来说是普遍的，而不局限于膜封装电池。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种覆膜电气设备，其能够以简单的结构将内部产生的气体引导到期望的位置，并从其释放气体，以及提供一种制造这种覆膜电气设备的方法。为了实现上述目的，本专利技术的覆膜电气设备包括：电气设备元件，其内部积聚电能，并能够通过化学反应或者物理反应产生气体；和密封电气设备元件的外壳膜。外壳膜每一都包括热熔合树脂层，并包围电气设备元件，使得所述热熔合树脂层沿着所述电气设备元件的外围-->彼此相对，以在所述电气设备元件的整个外围的周围，通过将沿着该外围彼此相对的所述热熔合树脂层热熔合而形成的热熔合区，来密封所述电气设备元件。本专利技术的覆膜电气设备还包括：气体引导部分，其包括独立于其中容纳电子元件的空间的中空部分，用于将气体引导到与电气设备元件间隔开的位置，并和外部空气连通；和压力释放部分，其通过将其中容纳电气设备元件的空间连接到该中空部分而形成在热熔合区域的一部分中，用于比热熔合区域的另一区域更优先地剥离外壳膜，以允许气体从其穿过。在如上所述构成的本专利技术的覆膜电气设备中，随着由于内部产生的气体导致的内部压力的增长，剥离外壳膜的应力作用于外壳膜的热熔合区域的内边缘。热熔合区域部分地形成有连接到其中容纳电气设备元件的空间的压力释放部分。由于压力释放部分优先于其它热熔合区域剥离，所以比其它区域优先地在压力释放部分中外壳膜逐渐剥离。气体引导部分连接到压力释放部分，并且当在气体引导部分中外壳膜剥离到达压力释放部分时，其中容纳电气设备元件的空间和气体引导部分的中空部分连通，以从气体引导部分的引导端释放气体。以这种方式，根据本专利技术的覆膜电气设备，从所需的位置释放内部产生的气体。为了任意地设置气体释放部分，气体引导部分优选包括导管。至少在和外壳的结合处的外围表面中，导管可以由例如与包括外壳膜的热熔合树脂层的树脂类型相同的树脂构成。压力释放部分可以使用多种结构，只要它具有这样的结构，其与热熔合区域的其它区域相比降低了剥离强度。例如，这种结构可以包括由交联树脂构成的交联结构部分、形成为朝着其中容纳电气设备元件的空间凸出的凸出的融合部分，以及薄层件，其被彼此相对的外壳膜夹在中间，由呈现出比包括热熔合树脂层的热熔合树脂高的熔点的树脂构成，并浸渍以热熔合树脂。-->另外，在一种结构中，具有一个封闭端并形成有通过其侧表面的通孔的导管可以将这一个封闭端露出到在彼此相对的外壳膜之间其中容纳电气设备元件的空间，从外部封闭该通孔，并以与热熔合区域的其它区域相比更小的剥离强度热熔合。在这种结构中，导管既充当包括中空部分的气体引导部分，还充当压力释放部分。制造本专利技术的覆膜电气设备的方法包括以下步骤：提供电气设备元件，该电气设备元件在内部积聚电能，并能够通过化学反应或者物理反应产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种覆膜电气设备，包括：　　　　电气设备元件，其在内部积聚电能并能通过化学反应或者物理反应产生气体；　　　　外壳膜，每一都包括热熔合树脂层，用于包围所述电气设备元件，使得所述热熔合树脂层沿着所述电气设备元件的外围彼此相对，以通过围绕所述电气设备元件的整个外围使沿着所述外围彼此相对的所述热熔合树脂层热熔合而形成的热熔合区域，来密封所述电气设备元件；　　　　气体引导部分，其包括独立于其中容纳所述电气设备元件的空间的中空部分，用于将气体引导到与所述电气设备元件隔开的位置，所述气体引导部分与外部空气连通；以及　　　　压力释放部分，通过将其中容纳所述电气设备元件的空间连接到所述中空部分而形成在所述热熔合区域的一部分中，用于优先于所述热熔合区域的其它区域剥离，以允许气体从其穿过。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-3-17 077326/20051.一种覆膜电气设备，包括：电气设备元件，其在内部积聚电能并能通过化学反应或者物理反应产生气体；外壳膜，每一都包括热熔合树脂层，用于包围所述电气设备元件，使得所述热熔合树脂层沿着所述电气设备元件的外围彼此相对，以通过围绕所述电气设备元件的整个外围使沿着所述外围彼此相对的所述热熔合树脂层热熔合而形成的热熔合区域，来密封所述电气设备元件；气体引导部分，其包括独立于其中容纳所述电气设备元件的空间的中空部分，用于将气体引导到与所述电气设备元件隔开的位置，所述气体引导部分与外部空气连通；以及压力释放部分，通过将其中容纳所述电气设备元件的空间连接到所述中空部分而形成在所述热熔合区域的一部分中，用于优先于所述热熔合区域的其它区域剥离，以允许气体从其穿过。2.根据权利要求1的覆膜电子元件，其中所述气体引导部分包括：气体释放腔室，其形成在所述热熔合区域中作为中空部分的一部分，和导管，其两端开口，夹在所述外壳膜之间并连接到所述气体释放腔室。3.根据权利要求2的覆膜电气设备，其中所述导管通过热熔合粘接到所述外壳膜，并且至少与所述外壳膜的结合处的外围表面是由与包括所述热熔合树脂层的树脂相同类型的树脂构成的。4.根据权利要求1的覆膜电气设备，其中所述压力释放部分包括由交联树脂构成的交联结构部分。5.根据权利要求1的覆膜电气设备，其中所述压力释放部分包括-->由所述热熔合区域的朝着其中容纳所述电气设备元件的空间延伸的部分形成的凸出的融合部分。6.根据权利要求5的覆膜电气设备，其中所述外壳膜形成有具有凹口部分的所述热熔合区域，其相对于其中容纳所述电气设备元件的空间形成凹口，并且所述凸出的融合部分定位在所述凹口部分中。7.根据权利要求1的覆膜电气设备，其中所述压力释放部分由呈现出比包括被彼此相对的所述外壳膜夹着的所述热熔合树脂层的热熔合树脂更高熔点的树脂构成，并包括浸渍有热熔合树脂的至少一个薄层件。8.根据权利要求1的覆膜电气设备，其中具有一个封闭端并形成有通过其侧表面的通孔的导管使这一个封闭端暴露于在彼此相对的所述外壳膜之间的其中容纳所述电气设备元件的空间，从外部封闭该通孔，并且与所述热熔合区域的其它区域相比以较小的剥离强度热熔合，由此使得所述导管作为包括中空部分的所述气体引导部分和所述压力释放部分。9.根据权利要求8的覆膜电气设备，其中所述导管至少在暴露于其中容纳所述电气设备元件的空间的部分中是由金属构成的。10.根据权利要求9的覆膜电气设备，其中所述导管是由金属构成的，并且所述导管和所述外壳膜通过金属粘接树脂热熔合。11.根据权利要求10的覆膜电...

【专利技术属性】
技术研发人员：屋田弘志，乙幡牧宏，水田政智，金井猛，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，富士重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]